Gold des Tech-Zeitalters Seltene Erden: Forscher identifizieren neue Lagerstätten

Redakteur: Peter Königsreuther

China hat weltweit viele Vorkommen von seltenen Erden fest im Griff. Sie gelten als Gold unserer Zeit. Experten von der Friedrich-Alexander-Universtität Erlangen-Nürnberg machen Hoffnung.

Firma zum Thema

Das ist ein Fayalit-Kristall, wie es ihn auch bei uns gibt. Forscher aus Mittelfranken haben jetzt herausgefunden, dass der Schmuckstein beim Auffinden von Lagerstätten seltener Erden helfen kann.
Das ist ein Fayalit-Kristall, wie es ihn auch bei uns gibt. Forscher aus Mittelfranken haben jetzt herausgefunden, dass der Schmuckstein beim Auffinden von Lagerstätten seltener Erden helfen kann.
(Bild: F. Kruijen / Wikipedia / http://wannenknopfe.strahlen.org)

Cer, Neodym, Thulium und Lanthan sind die wohl bekanntesten Vertreter von bisher 17 gefundenen seltenen Erden. Sie sind zwar nur in geringen Mengen für industrielle Anwendungen erforderlich, doch geht ohne sie in vielen Produkten unserer Zeit nichts mehr.

Cer braucht man für künstliche Feuersteine, Katalysatoren und Rußpartikelfilter, Neodym gibt (auch kleineren) Permanentmagneten ungeheure Kraft, die etwa für Elektromotoren, bei Windkraftanlagen, auf Festplatten und in Kernspintomographen erforderlich ist. Für andere Magnete braucht es Samarium, Terbium oder Dysprosium. Und die drittschwerste seltene Erde ist Thullium, ein Enabler der Röntgentechnik. Nicht zu vergessen: Lanthan sowie das bisher nicht genannte Scandium sind für die aufkeimende Brennstoffzellen-Ära wichtige Elemente.

Der Löwenanteil an seltenen Erden liegt in China

Damit nimmt das Land quasi eine Monopolstellung ein. Rund 3 Mio. t mit einem Selten-Erz-Gehalt von 3 bis 5 % sollen in der inneren Mongolei liegen. Zwar gibt es ein etwa halb so ertragreiches Areal in Westaustralien, doch dominiert China mit Leichtigkeit den internationalen Handel – besonders mit den schweren Typen des neuartigen „Goldes“.

Geologen und Werkstoffwissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU lassen aber aufhorchen: Sie haben nun einen neuen Weg gefunden, um bisher unbekannte Lagerstätten von seltenen Erden beziehungsweise von sogenannten Metallen der Seltenen Erden (auch Seltenerdmetalle, SEM) weltweit zu identifizieren. Die Ergebnisse ihrer Studie haben sie in der Fachzeitschrift Geology unter dem Kürzel DOI: 10.1130/G48417.1 publiziert.

Es gibt seltene Erden fast überall, doch lohnt die Gewinnung nicht

Die SEM sind wegen ihrer lumineszierenden (nach Energiezufuhr nachleuchtenden) und reaktionsbeschleunigenden (katalytischen) Eigenschaften für die Produktion von hochtechnologischen und fortschrittlichen Industrieprodukten unersetzlich, betonen die beteiligten FAU-Foscher. Allein die daraus herstellbaren Permanentmagneten seien unbedingter Bestandteil der heutigen Elektronik in Fernsehgeräten, Smartphones, Notebooks, Düsenjets, Raketenlenksystemen sowie in Solaranlagen.

Seltene Erden respektive SEM sind, anders als ihr Name vermuten lässt, recht gleichmäßig über die Welt verteilt. Selten sind allerdings die Vorkommen, die sich auch wirtschaftlich erschließen lassen, merken die Geologen Dr. Sönke Brandt, Prof. Dr. Reiner Klemd, Marc Fassbender und Prof. Dr. Karsten Haase von der FAU an. Die vier sind die Entwickler und Entdecker des Indikators, der das Auffinden solcher luktrativer Lagerstätten jetzt erleichtert.

Ein Schmuckstein als vielversprechender Selten-Erd-Indikator

Sie erforschten Gesteinsproben aus der Vergenoeg-Fluorit-Mine in Südafrika und stellten fest, dass Fayalit-Kristalle im Bodensatz von granitartigem Magma vor allem große Mengen an den schweren Typen der seltenen Erden enthalten können. Das rötlich-braune bis schwarze Mineral wird vor allem als Schmuckstein abgebaut, aber auch zum Sandstrahlen verwendet. Fayalit ist weltweit in Vulkaniten und Tiefengesteinen zu finden.

„Weil das Angebot der schweren seltenen Erden auf dem Weltmarkt zunehmend knapper wird, ist die Entdeckung von Fayalit als neue potenzielle Quelle für das Aufspüren neuer SEM-Lagerstätten sehr wichtig“, macht Klemd vom Geozentrum Nordbayern an der FAU klar.

(ID:47278346)